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1 # 果子146277369
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2 # 手機使用者58903279720
如果“核電”是指“裂變核反應堆”的發電站,那麼不會“小型化”,因為裂變時產生的中子、γ射線需要被遮蔽,而遮蔽層是相當厚的。但如果“核電”是指“核電池”,那麼其本身就是“小型化”的,“大型化”的核電池還沒有過呢。
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3 # 核先生科普
核電站小型化的背景:
中國原油產量1992年之前基本可以自給自足,從1992年到現在原油的產量增長不足兩倍,
從1994年的291.8萬桶/天增長至2014年底的472.4萬桶/天,在2015年6月產量達到歷史上最大值483萬桶/天,之後產量開始下降。石油的消費量1993約為3000萬噸,2016年原油消費量超過12000萬噸,消費量增長約4倍,消費量約是產量的2倍,因此有50%的原油目前是依靠進口的,各大研究機構預計到2020年進口原油比例會佔比約65%。
中國海洋資源豐富,蘊藏著豐富的能源,隨著海上油氣開採,用電規模會持續增加,預計2020年,海上油氣開採用電量約1200兆瓦,伴隨著油氣開採還有海島建設、後勤補給的用電大約4000兆瓦,共5200兆瓦的用電需求空間,需要建設100兆瓦的海上浮動堆約50多座。
核電站小型化遇到的主要阻礙:根據原子核物理理論知識,只要材料曲率和幾何曲率,核動力裝置可以在任意中子通量密度達到臨界,由此可以看出反應堆體積可以做的任意小,功率也可以做的任意小,這就為核電站小型化提供了理論依據。
反應堆裝置的小型化其實早就在研究了,之前一直用於軍用裝置上,從美國第一艘航母“鸚鵡螺”1952年開始建設,到1954年下水服役,是人類第一艘到達北極的船隻,航行了26年後退役,是核動力裝置小型化的最好證明。
除了需要考慮設計的小型反應堆可以達臨界外,還需要 以下問題:
輻射防護問題:不管大小反應堆均需要考慮輻射防護問題,工程上用混凝土來遮蔽中子,這樣體積將會受到限制。
單位功率成本問題:不管反應堆設計多大,安全系統,相關輔助系統,控制系統和大型反應堆一樣,不可以省略,因此單位功率造價相比大型反應堆來說更高,但隨著模組化概念的提出,核電站可以在工廠中建造,現場組裝,成本下降很多,建設週期也相比大型堆縮短很多。
其實小型堆優點多於它的缺點,每個國家核事業的發展都是從小型實驗堆開始的。
堆芯小有利於對堆內中子通量密度的監測,不易出現探測盲區,提高了發應堆的安全性。
小型堆不容易出現大型堆具有的氙振盪,有利於反應堆的控制。
與創痛的大型商用堆相比,小型堆具有更短的建設週期,一次性投資少,易於安裝。
受地震影響小,小型堆可以建在船上,由於海水可以緩衝地震波,因此受地震影響小,鈾燃料不僅被放置在一個特殊的容器,而且還它淹沒於水中。這是為了避免類似於日本福島核災難的發生,如果水泵迴圈用水失敗,微型反應堆將採用自然對流的方式繼續冷卻。
發展前景:
世界首座海上浮動核電站,俄羅斯“羅蒙諾索夫院士”號目前已經進入下海測試階段,將於明天(2017年10月30日)完成測試後正式投入使用。
中國是小型堆的後起之秀,現在國內有中核集團的ACP100、中廣核集團的ACPR100、國核技的CAP100,2016年由中核集團自主設計、自主研發的多用途模組化小型反應堆ACP100成為世界首個透過IAEA安全審查的小堆技術。受到了國際原子能機構的認可,表示我們已經擁有了向國外推出小型堆的響亮名片。
海上浮動堆,哪裡沒電到哪裡,機動靈活再加上安全性高的優點,小型反應堆將是將來核電發展的一個新方向。不過目前只能做到輪船上託運,做到汽車大小還有一定的路程要走
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唉,什麼時候核洩露跟自來水洩露一樣可以穿著涼鞋上去衝腳的時候,就一點阻礙沒了。我們可以把核電池任意丟到垃圾箱,因為一成本低,可回收又絕對清潔。另外,真有這一天的時候,可能會有其他更先進的能源,比如反物質電池。當然我也不懂,都亂說的,我科普知識也很少,勿噴我。